缓冲溶液可做扩展阅读参考Word格式.docx

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L-1、的HAc－NaAc缓冲溶液，欲将pH调整到，需加NaOH多少克？

调整后缓冲溶液的缓冲容量是多少？

解查表得HAc的pKa=，在的缓冲溶液中：

=+lg

解得c（HAc）=·

L-1

c（NaAc）=mol·

L-1－mol·

L-1=·

加入固体NaOHmg：

m=

在的缓冲溶液中：

[HAc]=mol·

L-1－

=·

[Ac-]=mol·

L-1＋

缓冲容量为：

β=

=mol·

例4-4用mol·

L-1的H3PO4和mol·

L-1的NaOH，配制的缓冲溶液100mL，求所需H3PO4和NaOH的体积比。

解缓冲系为NaH2PO4-Na2HPO4。

设需H3PO4体积V1mL，NaOH体积V2mL。

n（H3PO4）=mol·

V1mL=mmol

n（NaOH）=mol·

V2mL=mmol

H3PO4+NaOH

NaH2PO4+H2O

反映前

反映后mmol

NaH2PO4+NaOH

Na2HPO4+H2O

起始mmol

平衡时[mmol

=mmol

pH=pKa+lg

=+lg

学生自测题

一、判断题（对的打√，错的打×

，共10分）

1.缓冲溶液就是能抵抗外来酸碱影响，维持pH绝对不变的溶液。

（）

2.缓冲溶液被稀释后，溶液的pH大体不变，故缓冲容量大体不变。

3.混合溶液必然是缓冲溶液。

4.缓冲溶液的缓冲容量大小只与缓冲比有关。

5.缓冲溶液中，其他条件相同时，缓冲对的pKa越接近缓冲溶液的pH时，该缓冲溶液的缓冲容量就必然越大。

6.HAc溶液和NaOH溶液混合能够配成缓冲溶液，条件是NaOH比HAc的物质的量适当过量。

7.由HB和NaB组成的缓冲溶液，HB和B-的平衡浓度近似等于c（HB）和c（NaB）。

8.因NH4Cl－NH3·

H2O缓冲溶液的pH大于7,所以不能抵抗少量的强碱。

9.同一缓冲系的缓冲溶液，总浓度相同时，只有pH=pKa的溶液，缓冲容量最大。

10.0.1mol·

L-1的KH2PO和mol·

L-1的NaOH以等体积混合，能够配制成缓冲溶液。

二、选择题（将每题一个正确答案的标号选出，每题1分，共22分）

1.0.1mol·

L-1NH3·

H2O（Kb=×

10-5）与mol·

混合，所得溶液的值为（）

A.B.2.25C.D.E.

2.下列公式中有错误的是（）

A.pH=pKa+lg[B-]/[HB]B.pH=pKa－lg[HB]/[B-]

C.pH=pKa+lg[n（B）]/[n（HB）]D.pH=pKa－lg[n（B）]/[n（HB）]

E.pH=－lg（Kw/Kb）+lg[B-]/[HB]

3.用H3PO4（pKa1=，pKa2=，pKa3=和NaOH所配成的pH=的缓冲溶液中，抗酸成份是（）

A.H2PO4-B.HPO42-C.H3PO4

D.H3O+E.H2O

4.与缓冲容量有关的因素是（）

A.外加酸量B.总浓度C.Ka或Kb

D.外加碱量E.温度

5.mol·

L-1HAc加入等体积NaOH溶液配成的缓冲溶液，其最大的缓冲容量[单位是mol/（L·

pH）]是（）

A.B.×

0.576C.×

D.×

E.2

6.欲配制pH＝的缓冲溶液，最好选用下列缓冲系中的（）

A.邻苯二甲酸（pKa1＝；

pKa2＝）

B.甲胺盐酸盐（pKa＝）C.甲酸（pKa＝）

D.氨水（pKb＝）E.硼酸（pKa＝）

7.影响缓冲容量的主要因素是（）

A.缓冲溶液的pH值缓和冲比B.弱酸的pKa缓和冲比

C.弱酸的pKa缓和冲溶液的总浓度D.弱酸的pKa和其共轭碱的pKb

E.缓冲溶液的总浓度缓和冲比

8.下列各组中两溶液的pH相等的是（）

A.mol·

L-1NaH2PO4与该溶液稀释一倍后所得溶液。

B.c（HAc）＝mol·

L-1的溶液与c（1/2H2SO4）＝mol·

L-1的溶液。

C.mol·

L-1NaH2PO4溶液与mol·

L-1Na2HPO4溶液

D.pH＝的缓冲溶液与·

L-1HCl

E.mol·

L-1NH3和mol·

L-1HCl

9.下列各组分等体积混合的溶液，无缓冲作用的是（）

A.0.2mol·

L-1邻苯二甲酸氢钾和等体积的水

B.mol·

L-1HCl和mol·

H2O

L-1KH2PO4和mol·

L-1Na2HPO4

D.mol·

L-1NaOH和mol·

L-1HAc

L-1CH3CHOHCOOH和mol·

L-1CH3CHOHCOONa

10.下列各组溶液中，能以必然体积比组成缓冲溶液的是（）

A.浓度均为mol·

L-1的NaAc溶液和HAc溶液

B.浓度均为mol·

L-1的NaOH溶液和HCl溶液

C.浓度均为mol·

L-1的NaOH溶液和NH3溶液

D.浓度均为mol·

L-1的HAc溶液和HCl溶液

E.浓度均为mol·

L-1的NaOH溶液和H2SO4溶液

11.欲配制=的缓冲溶液，若用HAc及NaAc配制，则c（HAc）及c（NaAc）的浓度之比为（HAc的pKa＝（）

A.1B.1/4.76C.1

D.1/E.1

12.1.0L溶液中含有6.0gHAc和4.1gNaAc，已知[Mr（HAc）=60g·

mol-1]pKa=[Mr（NaAc）=82g·

mol-1]，此溶液的pH为（）

A.2.46B.3.46C.

D.E.

13.向mol·

L-1HAc（pKa=溶液中加入NaAc晶体,使NaAc的浓度为mol·

L-1，则溶液的pH接近于（）

A.B.5.28C.

14.下列各缓冲缓冲容量最大的是溶液（）

A.500mL中含有HAc和NaAc

B.500mL中含有HAc和NaAc

C.500mL中含有HAc和NaAc

D.1000mL中含有HAc和NaAc

E.1000mL中含有HAc和NaAc

15.人体血浆中最重要的抗酸成份是（）

A.H2PO4-B.HPO42-C.HCO3-

D.H2CO3E.Hn－1P-

16．人体血液的pH值老是维持在〜这一狭小的范围内。

其中主要原因是由于（）

A.血液中的HCO3-和H2CO3只允许维持在必然的比率范围内

B.人体内有大量的水分（约占体重的70％）

C.排出的CO2气体一部份溶在血液中

D.排出的酸性物质和碱性物质溶在血液中

E.新陈代谢产生的酸碱等量溶在血液中

17.下列有关缓冲溶液的叙述中,错误的是（）

A.总浓度一按时,缓冲比为1时,β值最大

B.缓冲对的总浓度越大，β越大

C.缓冲范围大体上为pKa±

1

D.缓冲容量β越大,溶液的缓冲能力越强

E.缓冲溶液稀释后,缓冲比不变,所以pH不变,β也不变

18.某缓冲溶液的共轭碱的Kb=×

10-6，从理论上推算该缓冲溶液的缓冲范围是（）

A.6～8B.7～9C.5～7D.5～6E.5～8

19.下列叙述错误的是（）

A.中和同体积同浓度的HAc和HCl，所需碱量是相同的

B.由H2CO3的解离平衡，可知溶液中[H+]和[CO32-]的比值＝2∶1

C.血液中[HCO3-]和[CO32-]的比值大于10/1，但由呼吸作用和肾的生理功能的补充或调节，使HCO3-和CO2（溶解）的浓度维持相对稳固而使血浆中的碳酸缓冲系具有缓冲能力

D.某弱酸溶液越稀,其电离度越大

E.强电解质溶液无离解常数，但能够有溶度积常数

20.人体血浆存在的缓冲对中的共轭碱是（）

A.HCO3-B.H2CO3C.CO32-

D.H2PO4-E.PO43-

21.下列各对溶液中,等体积混合后为缓冲溶液的是（）

A.0.1mol·

L-1NaOH和·

L-1H2SO4

B.mol·

L-1NAc和mol·

L-1K2SO4

C.mol·

L-1HAc和mol·

L-1NaCl

D.mol·

L-1NaOH

E.mol·

L-1NaAc和mol·

22.将下列各对溶液等体积混和后，不是缓冲溶液的是（）

L-1NaAc与mol·

L-1HCl

L-1H3PO4和mol·

L-1NaOH

L-1Na2CO3和mol·

L-1NaHCO3

三、填空题（每空1分，共26分）

1.血液中的共轭酸碱对主如果，两成份之间的反映式为。

2.能抵抗外加的少量强酸、强碱或略加稀释，而维持的溶液称为缓冲溶液。

依照酸碱质子理论，通常的缓冲溶液是由浓度不过小的组成的。

3.已知HAc、H2PO4-和NH4+的pKa别离为、和。

若欲配制与正常人血浆pH相同的缓冲溶液，应选用的缓冲系为，其中抗酸成份是。

4.用公式pH=pKa+lg{[B]/[HB]}来计算缓冲溶液的pH，结果准确，主要原因是。

5.一般pH=pKa

1为缓冲作用的有效区间称为溶液的。

6.可与H2PO4-组成缓冲对的物质是或。

7.在100mLmol·

L-1NaH2PO4和mLmol·

L-1NaOH的混合液中，抗酸成份是，抗碱成份是，该溶液最大缓冲溶量β为mol·

L-1·

pH-1。

8.已知NH3的pKb=，若在100mLmol·

L-1NH3·

H2O中加入等体积的的HCl配成缓冲溶液，其理论缓冲范围是，若此溶液的缓冲容量最大，所加HCl的浓度是。

9.正常人血液的pH为。

考虑到血浆中离子强度及体温的影响，经校正后H2PO4-的pKa＝，血浆中的缓冲比[PO42-]/[H2PO4-]为。

若是尿的pH为，而且尿中亦存在上述缓冲对，则[HPO42-]/[H2PO4-]缓冲比变成。

10.配制的缓冲溶液要有适当的总浓度，总浓度太低，缓冲容量，一般适宜的总浓度为mol·

L-1。

11.血液的正常pH值范围是，若超出那个范围人就会出现不同程度的或。

12.25℃时H2CO3的Ka1=×

10-7，其pKa1=；

在正常人血浆（37℃,pH=中[HCO3-]/[CO2]溶解=20/1,其pKa1’=。

四、问答题（18分）

1.影响缓冲溶液的pH的因素有哪些？

为何说共轭酸的pKa是主要因素？

2.缓冲溶液是如何发挥缓冲作用的？

3.举例说明为何正常人体血液pH能维持在±

范围内。

五、计算题（24分）

1.在浓度为mol·

L-1的某一元弱酸（Ka=×

10-6）和它的共轭碱组成的缓冲溶液100mL中，加入mmol固体NaOH后，pH为，计算加入NaOH前溶液中共轭碱的浓度。

（Mr（NaOH）=40g·

mol-1）

2.现有10L缓冲溶液，内含mol·

L-1H2PO4-和mol·

L-1HPO42-

（1）计算该缓冲溶液的pH值

（2）往该溶液中加入后，pH值等于多少？

（3）往该缓冲溶液中加入后，pH值等于多少？

3．今有HAc－NaAc缓冲系配成的总浓度为mol·

L-1、pH=的缓冲溶液500mL，今欲将此溶液的pH调整到，需加固体NaOH多少克？

pH为的缓冲溶液的缓冲容量是多少？

学生自测答案

一、判断题

1.×

2.×

3.×

4.×

5.√6.√7.√8.×

9.√10.√

二、选择题

1.E2.D3.B4.B5.D6.D7.E8.C9.B10.A11.E13.B14.C15.C16.A17.E18.B19.B20.A21.E22.A

三、填空题

1.H2CO3和HCO3-；

H2CO3

HCO3-+H+

2.pH值大体不变；

共轭酸碱对

3.H2PO4-−HPO42-;

HPO42-

4.不；

公式中的溶液用的是浓度，没有效活度，即没有考虑离子强度的影响。

5.缓冲；

缓冲范围

6.H3PO4；

7.HPO42-；

H2PO4-；

8.8.25〜；

9.3.24；

10.过小；

〜

11.7.35〜；

酸中毒；

碱中毒

12.6.30；

四、简答题

1.影响缓冲溶液的pH的因素有共轭酸的pKa缓和冲比，由于缓冲比处在对数项中，对pH值的影响较小，故不是主要因素，所以，共轭酸的pKa是决定缓冲溶液pH的主要因素。

2.缓冲溶液能起缓冲作用是与它的组成有关的。

是由弱电解质离解平衡来调节的。

例如由HAc和NaAc组成的缓冲溶液中含有大量的HAc和Ac-离子，当向这种缓冲溶液中加入少量的酸（H+）时，溶液中含有的大量的Ac-离子能够结合这些H+形成HAc分子；

反之，当向这种缓冲溶液中加入少量的碱（OH-）时，OH-将与溶液中H+结合形成水，大量存在的HAc将离解出H+以补充被OH-结合掉的H+。

所以溶液中H+的浓度不会发生大的转变，这就是缓冲作用。

3.正常人体血液中碳酸缓冲系最重要，正常比值

=20:

1，故：

pH＝pKa，+lg

＝+lg

＝

人体依托HCO3-+H+

CO2+H2O平衡的移动及肾和肺的生理功能，可抵抗血液中外来的少量酸碱，而使pH能维持在〜范围内。

五、计算题

1.pKa=；

n（B-）=100c（B-）mmol＋mmol；

n（HB）=20mmol

c（B-）=·

2.

（1）pH=+lg

（2）[H2PO4-]=mol·

L-1+0mol·

L-1=mol·

[HPO42-]=mol·

L-1−0mol·

pH=+lg

（3）[H2PO4-]=mol·

0mol·

L-1=·

pH=+lg

3.=+lg

c（HAc）=·

c（NaAc）=mol·

L-1=mol·

加入NaOH后：

，m（NaOH）=0.92g

[HAc]=·

L-1，[Ac-]=·

=（mol·

pH-1）

章后习题答案

1.能抵抗少量外来强酸、强碱而维持其pH大体不变的溶液称为缓冲溶液。

血液中溶解的CO2与HCO3-组成缓冲系。

[HCO3-]/[CO2]溶解为20/1时，pH=。

若pH<

，发生酸中毒，>

，发生碱中毒。

当[H3O+]增加，抗酸成份HCO3-与H3O+结合；

当[OH-]增加，与H3O+生成H2O，促使H2CO3生成的抗碱成份H2CO3离解，以补充H3O+。

[HCO3-]/[CO2]溶解改变不明显。

因此血液H2CO3–HCO3-缓冲系与其他缓冲系一路维持pH～的正常狭小范围。

2.缓冲容量是衡量缓冲能力大小的尺度，表现为单位体积缓冲溶液pH发生必然转变时所能抵抗外加一元强酸或一元强碱的物质的量。

影响缓冲容量的主要因素是缓冲系的总浓度缓和冲比：

缓冲比必然，总浓度越大缓冲容量越大；

总浓度必然，缓冲比越接近于1缓冲容量越大。

总浓度相同、缓冲比相同的HAc-NaAc和H2CO3-HCO3-缓冲系的缓冲容量相同。

3.

（1）HCl+NH3·

H2O、

（2）HCl+Tris、（4）Na2HPO4+Na3PO4和（5）H3PO4+NaOH可用来配制缓冲溶液。

4.

5.设c（HCOONa）=xmol·

L-1,则c（HCOOH）=·

L-1-xmol·

c（HCOO-）=xmol·

c（HCOOH）=·

·

6.n（NaOH）=

L-1

因加入NaOH后，

[B-]=·

固原溶液

7.

又

可吸收阿司匹林的质量=×

180.2g·

mol-1=0.50g

8.求近似pH

pH=pKa

求精准pH，丙酸钠（C2H5COONa）是强电解质

I=

∑ciZi2=

（

×

12+

12）=mol·

L-1≈·

当Z=0，I=，校正因数

9.HAc溶液和NaOH溶液的体积别离为3V和V，

c（HAc）=mol·

3V-mol·

V）/（3V+V）=mol·

c（Ac-）=mol·

V/（3V+V）=mol·

10.

（1）

（2）

（3）

11.

溶液

缓冲系

抗酸成分

抗碱成分

有效缓冲范围

β最大时

配制体积比

Na2HCit+HCl

H2Cit--HCit2-

HCit2-

H2Cit-

~

2:

H3Cit-H2Cit-

H3Cit

3

Na2HCit+NaOH

HCit2--Cit3-

Cit3-

12.设需加入HCl溶液体积V，

V（HCl）=

13.设需NH4Cl质量m、·

L-1的NaOH溶液体积V，

pKa（NH4+）==

得·

V=[m/53.5g·

V]

又[·

V+（m/53.5g·

V）]/1L=·

则m=6.69g；

V=0.045L

14.

（1）HCl与NaOH完全反映需HCl50mL。

（2）HCl+NH3·

H2O=NH4Cl+H2O

NH4+的pKa==，设需HCl体积V，

V=0.0497L=mL

（3）HCl+Na2HPO4=NaH2PO4+NaCl

H3PO4的pKa2=，设需HCl体积V，

V=0.0309L=mL

第一种混合溶液无缓冲作用；

第二种pH<

pKa-1，无缓冲能力；

第三种缓冲作用较强。

15.设需H3PO4和NaOH溶液体积别离为V1和V2，

H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O

H3PO4完全反映，生成·

V1的NaH2PO4，剩余NaOH

V2-·

V1=·

（V2-V1）

NaH2PO4+NaOH=Na2HPO4+H2O

生成Na2HPO4的物质的量等于NaOH的物质的量·

（V2-V1），剩余NaH2PO4

V1-·

（V2-V1）=·

（2V1-V2）

解得V1=38mL，V2=62mL。

16.pH=pKa1′

pH虽接近，但由于血液中还有其他缓冲系的协同作用，不会引发酸中毒。

Exercises

1.Abuffersolutionconsistsofaconjugateacid-basepair.Theconjugatebasecanconsumetheaddedstrongacid,andtheconjugateacidcanconsumetheaddedstrongbase,tomaintainpH。

Theconjugateacid-basepairofweakelectrolytespresentsinthesamesolutionatequilibrium.

2.ThepHofabufferdependsonthebuffercomponentratio.When[B-]/[HB]=1,pH=pKa,thebufferismosteffective.Thefurtherthebuffer-componentratioisfrom1，thelesseffectivethebufferingactionis.Practically,ifthe[B-]/[HB]r